FR3124279A1 - Procédé et dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images flottantes d’un système de réalité augmentée pour véhicule - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images d’un système de réalité augmentée pour véhicule. Le procédé comprend une étape de projection (51) de faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée, chaque faisceau lumineux comprenant un ensemble de données représentatives d’une image flottante, lesdits faisceaux lumineux étant décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur du véhicule puisse voir les images flottantes sans scintillement ; une étape de polarisation (52) des faisceaux lumineux projetés dans des états de polarisation différents, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique ; une étape de réflexion (53) de chaque faisceau lumineux polarisé avec une distance focale particulière déterminée selon l’état de polarisation dudit faisceau lumineux polarisé ; une étape de polarisation (54) des faisceaux lumineux réfléchis dans une même direction de propagation. Figure pour l’abrégé : Figure 6
Description
La présente invention concerne les procédés et dispositifs de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images flottantes d’un système de réalité augmentée pour véhicule, notamment automobile. La présente invention concerne également un système de réalité augmentée pour véhicule.
Arrière-plan technologique
La réalité augmentée, dite AR (de l’anglais « Augmented Reality ») que l’on trouve de plus en plus dans le domaine automobile est une évolution technologique des systèmes Vision Tête Haute (VTH, en l’anglais « Head Up Display »). Un système AR permet, dans le domaine automobile, d’afficher une première image flottante représentative d’informations utiles pour la conduite d’un véhicule, dans le champs de vision du conducteur, dans le but d’améliorer la sécurité sur la route. Cette première image est dite flottante pour indiquer qu’elle se superpose à la réalité d’une scène routière vue par le conducteur. La première image flottante représente, par exemple, des informations de vitesse, des pictogrammes ou encore des informations sur le véhicule. Un système AR permet également d’afficher une deuxième image flottante pour, par exemple, surligner un évènement particulier de la route, illuminer virtuellement un tracé GPS, etc.
Pour l’essentiel, un système AR comprend une unité de génération d’image (PGU pour « Picture Generation Unit » en anglais) qui génère deux faisceaux lumineux : l’un comprenant un ensemble de données représentatives de la première image flottante et l’autre comprenant un ensemble de données représentatives de la deuxième image flottante. Le système AR comprend aussi un système optique formé de plusieurs miroirs, possiblement orientables, et adaptés pour projeter les deux faisceaux lumineux sur une surface du parebrise du véhicule de manière à ce qu’un conducteur aperçoive la première image flottante et la deuxième image flottante superposées à la réalité d’une scène routière.
Typiquement, la première image flottante est projetée par réflexion sur une zone située au-delà du parebrise à une distance de projection (environ 2 mètres devant le conducteur) et selon un angle spécifique par rapport à l’horizontale, tandis que la deuxième image flottante est projetée sur une zone situé au-delà du parebrise à une autre distance de projection (environ 7 mètres devant le conducteur) et selon un autre angle spécifique par rapport à l’horizontale.
Les systèmes AR actuels adaptés pour le domaine automobile sont basés sur l’intégration de deux unités de génération d’image (ou d’une seule unité divisée en deux) et de deux chemins optiques mis en œuvre par des miroirs d’optique réfractive pour la propagation des deux faisceaux lumineux.
L’un des inconvénients de ces systèmes AR est leur encombrement car ils sont entièrement basés sur de l’optique classique réfractive qui impose à ces systèmes des volumes minimaux approchant les 20 litres. Ces systèmes AR sont donc difficilement intégrables dans un véhicule sans réduction de leur encombrements.
Un autre inconvénient des systèmes AR actuels est leur limitation à la projection de deux images flottantes alors qu’il peut s’avérer particulièrement intéressant d’augmenter le nombre d’images flottantes projetées pour pouvoir catégoriser les informations des images flottantes projetées et éviter ainsi de projeter des images flottantes qui représenteraient un trop grand nombre d’informations diverses et variées.
Un objet de la présente invention est de résoudre au moins un des inconvénients de l’art antérieur.
Un objet de la présente invention est d’améliorer l’accès aux informations utiles à la conduite d’un véhicule, notamment automobile.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer l’expérience utilisateur vis-à-vis de l’affichage d’informations dans un véhicule.
Un autre objet de la présente invention est d’améliorer la sécurité dans un véhicule.
Selon un premier aspect, la présente invention concerne un procédé de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images d’un système de réalité augmentée pour véhicule. Le procédé comprend une étape de projection de faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée, chaque faisceau lumineux comprenant un ensemble de données représentatives d’une image flottante, lesdits faisceaux lumineux étant décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur du véhicule puisse voir les images flottantes sans scintillement ; une étape de polarisation des faisceaux lumineux projetés dans des états de polarisation différents, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique ; une étape de réflexion de chaque faisceau lumineux polarisé avec une distance focale particulière déterminée selon l’état de polarisation dudit faisceau lumineux polarisé ; et une étape de polarisation des faisceaux lumineux réfléchis dans une même direction de propagation.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, au moins une image flottante comprend des informations représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule, lesdites informations étant représentées par des objets virtuels dans ladite au moins une image flottante et correspondant à tout ou partie des informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- une information représentative de vitesse instantanée ; et/ou
- une information représentative de rotation d’un arbre moteur ; et/ou
- une information représentative d’un kilométrage parcouru ; et/ou
- une information représentative d’un niveau de carburant ; et/ou
- une information représentative d’une température d’un liquide de refroidissement moteur ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’alerte ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’avertissement ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin de signalisation de fonctionnement d’un système embarqué,
et pour lequel au moins une autre image flottante comprend des informations représentatives d’un environnement dudit véhicule, lesdites informations étant représentées par des objets virtuels dans ladite au moins une autre image flottante, et correspondant à tout ou partie des informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- des informations représentatives de cartographie dudit environnement ; et/ou
- des informations représentatives de navigation dudit véhicule ; et/ou
- une information représentative d’un objet détecté dans ledit environnement ; et/ou
- une information représentative d’un évènement détecté dans l’environnement.
- une information représentative de vitesse instantanée ; et/ou
- une information représentative de rotation d’un arbre moteur ; et/ou
- une information représentative d’un kilométrage parcouru ; et/ou
- une information représentative d’un niveau de carburant ; et/ou
- une information représentative d’une température d’un liquide de refroidissement moteur ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’alerte ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’avertissement ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin de signalisation de fonctionnement d’un système embarqué,
et pour lequel au moins une autre image flottante comprend des informations représentatives d’un environnement dudit véhicule, lesdites informations étant représentées par des objets virtuels dans ladite au moins une autre image flottante, et correspondant à tout ou partie des informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- des informations représentatives de cartographie dudit environnement ; et/ou
- des informations représentatives de navigation dudit véhicule ; et/ou
- une information représentative d’un objet détecté dans ledit environnement ; et/ou
- une information représentative d’un évènement détecté dans l’environnement.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne un dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images flottantes d’un système de réalité augmentée pour véhicule. Le dispositif comprend un projecteur de faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée, chaque faisceau lumineux comprenant un ensemble de données représentatives d’une image flottante, lesdits faisceaux lumineux étant décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur du véhicule puisse voir les images flottantes sans scintillement ; un premier moyen de polarisation de faisceaux lumineux dans des états de polarisation différents, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique ; ledit premier moyen de polarisation étant couplé et synchronisé avec une fréquence d’affichage du projecteur ;
- une lentille holographique multi-focale sensible aux états de polarisation de faisceaux lumineux ; et
- un deuxième moyen de polarisation de faisceaux lumineux dans une même direction de propagation, ledit deuxième moyen de polarisation étant configuré pour être synchronisé avec la fréquence d’affichage du projecteur.
- une lentille holographique multi-focale sensible aux états de polarisation de faisceaux lumineux ; et
- un deuxième moyen de polarisation de faisceaux lumineux dans une même direction de propagation, ledit deuxième moyen de polarisation étant configuré pour être synchronisé avec la fréquence d’affichage du projecteur.
Selon un exemple de réalisation et non limitatif, le premier moyen de polarisation comprend une combinaison de polariseurs linéaires et de modulateurs spatiaux de lumière.
Selon un exemple de réalisation et non limitatif, le premier moyen de polarisation polarise chaque faisceau lumineux dans un état de polarisation unique et un seul élément réfléchissant de la lentille holographique multi-focale réfléchit ledit faisceau lumineux avec une distance focale unique déterminée par l’état de polarisation dudit faisceau lumineux.
Selon un exemple de réalisation et non limitatif, la lentille holographique multi-focale comprend des lames réfléchissantes orientées à des angles de Brewster par rapport aux faisceaux lumineux polarisés.
Selon un exemple de réalisation et non limitatif, la lentille holographique multi-focale comprend des films fins de matériau sensible à l’état de polarisation d’un faisceau lumineux polarisé indicent.
Selon un exemple de réalisation et non limitatif, la lentille holographique multi-focale est également sensible en angle d’incidence et le premier moyen de polarisation est configuré pour définir des chemins optiques pour que les faisceaux lumineux polarisés incidents arrivent sur la lentille holographique multi-focale avec des angles d’incidence particuliers différents.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un système de réalité augmentée pour véhicule, ledit système comprenant une unité de contrôle configurée pour un traitement de données reçues de capteurs d’un véhicule et/ou de systèmes embarqués dans le véhicule et/ou de dispositifs distants et reliés au véhicule, et un dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux selon le deuxième aspect de la présente invention.
Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un véhicule, par exemple de type automobile, comprenant un dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux selon le deuxième aspect de la présente invention ou un système de réalité augmentée selon le troisième aspect de la présente invention.
Brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description des exemples de réalisation non limitatifs de l’invention ci-après, en référence aux figures 1 à 6 annexées, sur lesquelles :
Description des exemples de réalisation
Un procédé et un dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux, et un système de réalité augmentée pour véhicule vont maintenant être décrits dans ce qui va suivre en référence conjointement aux figures 1 à 6. Des mêmes éléments sont identifiés avec des mêmes signes de référence tout au long de la description qui va suivre.
Selon un exemple particulier et non limitatif de réalisation de l’invention, des faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée sont générés. Chacun de ces faisceaux lumineux comprend un ensemble de données représentatives d’une image flottante. Les faisceaux lumineux sont projetés de manière décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur d’un véhicule puisse voir les images flottantes sans scintillement. Les faisceaux lumineux sont polarisés dans des états de polarisation différents, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique. Les faisceaux lumineux polarisés sont réfléchis avec des distances focales particulières sur une lentille holographique multi-focale. Chaque distance focale relative à un faisceau lumineux est déterminée à partir de l’état de polarisation de ce faisceau lumineux. Les faisceaux lumineux sont enfin polarisés dans une même direction de propagation pour afficher les images flottantes.
L’agrandissement et la réflexion d’images flottantes ne sont pas effectués par des miroirs sphériques mais par une lentille holographique multi-focale, ce qui permet un compactage de l’ensemble du système optique. L’utilisation d’une lentille holographique multi-focale permet donc de réduire le volume d’un système de réalité augmentée comparé à un système qui utilise de l’optique classique réfractive.
De plus, le nombre de faisceaux lumineux projetés par un système AR n’est plus limité à deux car la lentille holographique multi-focale peut être construite pour focaliser plus de deux faisceaux lumineux sans pour autant augmenter de volume. Plusieurs images flottantes peuvent ainsi être superposées à la réalité d’une scène routière, chacune représentant des informations dédiées. Les images flottantes représentatives des informations les plus pertinentes lors de la conduite d’un véhicule peuvent ainsi être projetées en fonction d’un contexte routier. L’expérience utilisateur vis-à-vis d’informations sur le véhicule et sur son environnement est ainsi améliorée par rapport aux systèmes AR actuels limités à deux images flottantes.
Par ailleurs, la multiplicité d’images flottantes permet d’améliorer la lisibilité des informations affichées car chaque image flottante peut ne représenter que quelques informations portant sur un même sujet. Le conducteur du véhicule peut alors prendre connaissance plus facilement et rapidement de ces informations, ce qui améliore la sécurité du véhicule et des autres usagers de la route.
La présente une vue de l’intérieur de la partie avant de l’habitacle d’un véhicule 10 comprenant notamment un volant, un tableau de bord, et un pare-brise 100.
Le véhicule 10 correspond par exemple à un véhicule à moteur thermique, à moteur(s) électrique(s) ou encore à un véhicule hybride avec un moteur thermique et à un ou plusieurs moteurs électriques. Le véhicule 1 correspond ainsi par exemple à un véhicule terrestre, par exemple une automobile, un camion, un car, un tramway, un train, etc.
Le véhicule 10 embarque par exemple un ensemble de capteurs configurés pour obtenir des données sur l’environnement du véhicule 10, ces données ou une partie d’entre elles étant notamment utilisées pour la conduite en mode autonome du véhicule 10. Ce ou ces capteurs correspondent par exemple à des capteurs d’un ou plusieurs systèmes de détection d’objet dans l’environnement du véhicule 10, les données obtenues de ce ou ces capteurs permettant par exemple de détecter des objets dans l’environnement du véhicule 10, par exemple devant le véhicule 10. Ce ou ces systèmes de détection d’objet sont par exemple associés à ou compris dans un ou plusieurs systèmes d’aide à la conduite, dits systèmes ADAS (de l’anglais « Advanced Driver-Assistance System » ou en français « Système d’aide à la conduite avancé »).
Le ou les capteurs associés à ces systèmes de détection d’objet correspondent par exemple à un ou plusieurs des capteurs suivants :
- un ou plusieurs radars à ondes millimétriques arrangés sur le véhicule 10, par exemple à l’avant, à l’arrière, sur chaque coin avant/arrière du véhicule ; chaque radar est adapté pour émettre des ondes électromagnétiques et pour recevoir les échos de ces ondes renvoyées par un ou plusieurs objets, dans le but de détecter des obstacles et leurs distances vis-à-vis du véhicule ; et/ou
- un ou plusieurs LIDAR(s) (de l’anglais « Light Detection And Ranging », ou « Détection et estimation de la distance par la lumière » en français), un capteur LIDAR correspondant à un système optoélectronique composé d’un dispositif émetteur laser, d’un dispositif récepteur comprenant un collecteur de lumière (pour collecter la partie du rayonnement lumineux émis par l’émetteur et réfléchi par tout objet situé sur le trajet des rayons lumineux émis par l’émetteur) et d’un photodétecteur qui transforme la lumière collectée en signal électrique ; un capteur LIDAR permet ainsi de détecter la présence d’objets situés dans le faisceau lumineux émis et de mesurer la distance entre le capteur et chaque objet détecté ; et/ou
- une ou plusieurs caméras (associées ou non à un capteur de profondeur) pour l’acquisition d’une ou plusieurs images de l’environnement autour du véhicule se trouvant dans le champ de vision de la ou les caméras.
Le véhicule 10 embarque également par exemple un système de navigation, lequel utilise par exemple des informations de géolocalisation fournies par un système de positionnement par satellites tels que le système GPS (de l’anglais « Global Positioning System » ou en français « Système mondial de positionnement ») ou le système Galileo. Ces informations de géolocalisation sont combinées à des données de cartographie, notamment routière, pour afficher le tracé de l’itinéraire sur une carte obtenue à partir des données de cartographie.
Le véhicule 10 embarque avantageusement un système de réalité augmenté configuré pour afficher au moins une image flottante comprenant chacune un ou plusieurs objets graphiques par projection, sur une surface 101 du pare-brise 100, d’au moins un faisceau lumineux comprenant, chacun, un ensemble de données représentatives d’une image flottante.
Un exemple particulier de réalisation d’un tel système de réalité augmentée est décrit en regard de la .
Au moins une image flottante comprend avantageusement un ensemble d’objets graphiques chacun représentatif d’un paramètre ou d’un état de fonctionnement du véhicule 10. A titre d’exemple, des objets graphiques représentatifs de paramètre ou d’états de fonctionnement du véhicule 10 correspondent à tout ou partie aux informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- une information représentative de vitesse instantanée ; et/ou
- une information représentative de rotation d’un arbre moteur (aussi appelé information de compte-tours) ; et/ou
- une information représentative d’un kilométrage parcouru ; et/ou
- une information représentative d’un niveau de carburant ou de l’état de charge de la batterie dans le cas d’un véhicule électrique ; et/ou
- une information représentative d’une température d’un liquide de refroidissement moteur ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’alerte (par exemple témoin de charge de la batterie, témoin de pression d’huile moteur, témoin de température d’huile moteur ou de liquide de refroidissement, témoin de défaillance des freins, etc.), correspondant par exemple à un pictogramme s’affichant ou prenant une couleur déterminée en cas d’alerte ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’avertissement (par exemple témoin de niveau d’huile moteur, témoin d’air bag (aussi appelé coussin gonflable), témoin d’usure des plaquettes de frein, etc.), correspondant par exemple à un pictogramme s’affichant ou prenant une couleur déterminée en cas d’avertissement ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin de signalisation de fonctionnement d’un système embarqué (témoin de feux de positionnement, de croisement ou de route, témoin de feux de détresse, témoin de désembuage de lunette arrière, etc.), correspondant par exemple à un pictogramme s’affichant ou prenant une couleur déterminée en cas de mis en opération du système embarqué.
Bien entendu, la liste ci-dessus des informations affichées via au moins ladite image flottante est donnée à titre d’exemple et n’est pas limitée aux exemples ci-dessus. De plus, lesdites informations affichées correspondent par exemple aux informations affichées usuellement sur le tableau de bord (ou combiné).
Au moins une autre image flottante comprend avantageusement un ensemble d’objets graphiques chacun représentatif d’information contextuelle ou d’environnement du véhicule 10. A titre d’exemple, des informations contextuelles ou d’environnement du véhicule 10 correspondent à tout ou partie aux informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- des informations représentatives de cartographie de l’environnement du véhicule 10, par exemple obtenues d’un système de navigation embarqué dans le véhicule ou d’un système de navigation installé sur un dispositif de communication mobile (par exemple un téléphone intelligent (de l’anglais « smartphone ») relié en communication sans fil avec le véhicule 10, ou plus spécifiquement avec le système embarqué du véhicule 10 comprenant le ou les calculateurs en charge de contrôler la projection de la première image et de la deuxième image ; et/ou
- des informations représentatives de navigation du véhicule, par exemple un tracé de l’itinéraire à suivre par le véhicule, la position courant du véhicule, la vitesse instantanée du véhicule, la limitation de vitesse applicable sur la portion de route sur laquelle circule le véhicule 10 ; ces informations sont par exemple obtenues du système de navigation embarqué dans le véhicule ou du système de navigation installé sur un dispositif de communication mobile ; et/ou
- une information représentative d’un objet détecté dans l’environnement, par exemple la présence d’un véhicule précédent le véhicule 10, la présence d’un piéton ou d’un animal sur la chaussée devant le véhicule 10, la présence d’un panneau de signalisation routière, la présence d’un objet immobile sur la chaussée, la présence d’une entrée d’un tunnel, etc. ; cette ou ces informations sont par exemple obtenues d’un ou plusieurs capteurs de détection d’objet embarqués dans le véhicule 10 et par exemple associés à un ou plusieurs systèmes ADAS du véhicule 10 ; selon une variante, ces informations sont reçues d’un autre véhicule ou de l’infrastructure relié(e) au véhicule 10 en communication sans fil selon un mode de communication véhicule vers tout, dit V2X (de l’anglais « vehicle-to-everything ») comprenant des modes de communication véhicule à véhicule, dit V2V (de l’anglais « vehicle-to-vehicle »), de véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais « vehicle-to-infrastructure ») et/ou de véhicule à piéton V2P (de l’anglais « vehicle-to-pedestrian ») ; et/ou
- une information représentative d’un évènement détecté dans l’environnement, par exemple une information sur une perturbation sur la route, par exemple un accident, un embouteillage, une information sur des conditions climatiques particulières et pouvant perturber la circulation (neige, brouillard, pluie, verglas) ; cette ou ces informations sont par exemple obtenues d’un ou plusieurs capteurs de détection d’objet embarqués dans le véhicule 10 et par exemple associés à un ou plusieurs systèmes ADAS du véhicule 10 ; selon une variante, ces informations sont reçues d’un autre véhicule ou de l’infrastructure relié(e) au véhicule 10 en communication sans fil selon un mode de communication véhicule vers tout, dit V2X (de l’anglais « vehicle-to-everything ») comprenant des modes de communication véhicule à véhicule, dit V2V (de l’anglais « vehicle-to-vehicle »), de véhicule à infrastructure V2I (de l’anglais « vehicle-to-infrastructure ») et/ou de véhicule à piéton V2P (de l’anglais « vehicle-to-pedestrian ») ; selon une autre variante, ces informations sont reçues d’un ou plusieurs serveurs du « cloud » (ou « nuage » en français) via un réseau sans fil cellulaire de type 4G ou 5G.
La illustre la partie avant du véhicule 10 selon une vue de dessus. Le champ de vision 210 est associé à un point de vue 21 qui correspond au point de vue selon lequel un conducteur est censé regarder la route devant lui lorsqu’il conduit le véhicule 10. Ce point de vue 21 est par exemple positionné au milieu du siège conducteur (avant gauche dans le sens de circulation du véhicule 10 selon l’exemple particulier de la ), à l’endroit de la tête du conducteur si le conducteur était assis dans le siège conducteur. Le point de vue 21 est par exemple positionné au centre d’un appui-tête reposant sur le siège conducteur lorsque le siège est équipé d’un tel appui-tête.
Le champ de vision 210 s’étend par exemple autour d’un axe de vision principale 211, et couvre une zone entre une limite verticale supérieure (formant par exemple un angle de 15° avec l’axe 211 depuis le point de vue 21), une limite verticale inférieure (formant par exemple un angle de 15° avec l’axe 211 depuis le point de vue 21), une limite latérale droite (formant par exemple un angle de 20 ou 25° avec l’axe 211 depuis le point de vue 21) et une limite latérale gauche (formant par exemple un angle de 25 ou 30° avec l’axe 211 depuis le point de vue 21).
Un objet graphique 2100 correspondant à un élément d’une image flottante est avantageusement projeté ou affiché à l’intérieur du champ de vision 210, pour s’assurer que le conducteur regarde la route ou l’environnement devant le véhicule 10 selon ce champ de vision 210.
Une image flottante comprenant l’objet graphique est avantageusement collimatée à une distance particulière du point de vue selon l’axe 211, une telle distance étant avantageusement supérieure ou égale à 3.5 m, par exemple égale à 3.5, 4 ou 4.5 m.
L’objet graphique 2100 dépend par exemple du type d’information projetée sur la surface 101. L’objet graphique 2100 correspond par exemple à une représentation d’un panneau d’avertissement, d’un véhicule, par exemple automobile, ou d’un piéton, une flèche indiquant la direction à suivre. L’objet graphique 2100 est par exemple semi-transparent pour permettre au conducteur de voir l’environnement routier au travers de cet objet graphique 2100.
Lorsque l’affichage d’une image flottante a pour objectif d’alerter le conducteur du véhicule 10 sur un danger potentiel, l’objet graphique est par exemple affiché à l’endroit d’un objet détecté devant le véhicule 10, pour attirer l’attention du conducteur sur cet objet détecté. L’objet graphique 2100 correspond à un élément virtuel ajouté par incrustation ou superposition de cet élément virtuel sur un élément du monde réel.
Le mouvement de l’objet graphique 2100 suit par exemple le mouvement d’un objet détecté devant le véhicule 10, le mouvement de l’objet détecté correspondant par exemple au déplacement de l’objet détecté, le cas échéant, relativement au déplacement du véhicule 10. Selon une variante, l’objet graphique 2100 est initialement affiché dans une première position avant de suivre le mouvement de l’objet détecté.
Le système de réalité augmentée 3 permet l’incrustation d’objets virtuels dans le champ de vision du conducteur du véhicule 10, par exemple sur une surface du pare-brise 100, de manière à superposer les objets virtuels sur la réalité d’une scène routière.
Le système de réalité augmentée 3 comprend une unité de contrôle 301 configurée pour le traitement de données reçues de capteurs du véhicule 10 et/ou de systèmes embarqués dans le véhicule 10 et/ou de dispositifs distants et reliés au véhicule 10. L’unité de contrôle 301 est avantageusement configurée pour générer la ou les images flottantes à partir des données reçues.
L’unité de contrôle 301 comprend avantageusement un ou plusieurs processeurs de type CPU (de l’anglais « Central Processing Unit » ou en français « Unité centrale de traitement ») et/ou GPU (de l’anglais « Graphics Processing Unit » ou en français « processeur graphique ») associés à une mémoire. L’unité de contrôle 301 correspond par exemple à un ou plusieurs calculateurs du système embarqué du véhicule 10, par exemple par le calculateur du système d’infodivertissement, dit calculateur IVI (de l’anglais « In-Vehicle Infotainment » ou en français « Infodivertissement embarqué ») du véhicule 10. Un exemple de réalisation particulier et non limitatif d’une unité de contrôle 301 est décrit en regard de la .
Le système de réalité augmenté 3 comprend également un dispositif de traitement optique 30.
Le dispositif de traitement optique 30 comprend un projecteur 302 configuré pour projeter au moins un faisceau lumineux, chacun comprenant un ensemble de données représentatives d’une image flottante et obtenu à partir de l’unité de contrôle 301.
Le projecteur 302 comprend par exemple un unique moyen de projection.
Selon l’exemple de réalisation particulier et non limitatif, le projecteur 302 comprend plus d’un moyen de projection, chacun configuré pour projeter un faisceau lumineux représentatif d’une image flottante.
Par exemple, tel qu’illustré à la , un premier moyen de projection du projecteur 302 est configuré pour projeter une première image flottante et un deuxième moyen de projection du projecteur 302 est configuré pour projeter une deuxième image flottante.
Le projecteur 302 est configuré pour projeter un (ou plusieurs) faisceau(x) de lumière cohérente et à polarisation contrôlée.
Un faisceau de lumière est appelé faisceau de lumière cohérente si ce faisceau lumineux est séparable en deux ondes lumineuses mutuellement cohérentes, c’est-à-dire deux ondes lumineuses qui donnent naissance à une figure d’interférences assez stable pour être détectée.
La lumière est une onde électromagnétique, c'est-à-dire qu'elle est décrite par des signaux (champs électrique et magnétique) qui oscillent dans l'espace et le temps. La polarisation de la lumière est une propriété qu'ont les ondes vectorielles de présenter une répartition privilégiée de l'orientation des vibrations qui les composent. Les ondes électromagnétiques, telles que la lumière, ont ainsi des propriétés de polarisation et la répartition privilégiée de l'orientation des vibrations qui les composent est appelée état de polarisation. Dans une onde électromagnétique polarisée (linéairement), le champ électrique et le champ magnétique oscillent simultanément dans des directions perpendiculaires l'une à l'autre. Par convention, la polarisation de la lumière décrit la vibration du champ électrique et quand l'onde est polarisée linéairement, ce champ oscille dans une seule direction. Quand une onde est constituée de deux composantes polarisées à 90° l'une de l'autre, et en déphasage de 90° également l'une par rapport à l'autre, alors, sa polarisation semble tourner autour de l'axe de propagation de l'onde. On parle dans ce cas de polarisation circulaire ou elliptique (quand les deux composantes n'ont pas la même intensité). Les polarisations circulaire et linéaire sont des cas particuliers de la polarisation elliptique (selon que les deux composantes sont égales, ou qu'au contraire, la seconde composante est nulle ; et par ailleurs, une onde de polarisation elliptique peut être vue comme la somme d'une polarisation circulaire et d'une polarisation linéaire. Un faisceau lumineux est dit à polarisation contrôlée lorsque la polarisation est identique en tout point de l’image représentée par ce faisceau lumineux, c’est-à-dire lorsque le front d’onde émis est identique en tout point de l’image.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le projecteur 302 est du type « émissif » et correspond, par exemple, à un scanner laser comprenant au moins une diode laser, par exemple trois diodes laser pour générer trois couleurs différentes, par exemple RGB (une diode par couleur RGB).
Un scanner laser comprend avantageusement un diffuseur et une unité de balayage générant un faisceau lumineux, lequel faisceau lumineux balaye la face arrière du diffuseur. L’unité de balayage comprend par exemple un générateur de faisceau lumineux associé à une matrice de micromiroirs, dite DMD (de l’anglais « Digital Micro-mirror Device ») configurer pour orienter le faisceau lumineux sur la face arrière du diffuseur. Le DMD comprend une matrice de miroirs mobiles réalisée sous la forme d’un microsystème électromécanique, dit MEMS (de l’anglais « Micro-Electro-Mechanical System »).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le projecteur 302 est du type « à modulation de lumière » et correspond par exemple à un écran d’affichage, par exemple un écran de type LCD (de l’anglais « Liquid Crystal Display » ou en français « Affichage à cristaux liquides »), par exemple de type TFT (de l’anglais « Thin-Film Transistor » ou en français « Transistor en film mince »), ou un écran de type OLED (de l’anglais « Organic Light-Emitting Diode » ou en français « Diode électroluminescente organique »).
Lorsque plusieurs faisceaux lumineux sont projetés par le projecteur 302, ces faisceaux lumineux sont décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur du véhicule 10 distingue les images flottantes représentées par ces faisceaux lumineux sans scintillement. Typiquement, la fréquence d’affichage F des images flottantes est au minimum de l’ordre de 50-60 Hz.
Le système optique 30 comprend également un premier moyen de polarisation 303 de type polariseur, qui est couplé au projecteur 302 et synchronisé avec la fréquence d’affichage F du projecteur 302 pour produire des images polarisées qui se succèdent dans le temps.
Un polariseur est un instrument d'optique qui sélectionne dans une onde lumineuse incidente une direction de polarisation préférentielle, définissant ainsi un état de polarisation de cette onde lumineuse. Selon la présente invention, le moyen de polarisation 303 est configuré pour polariser chaque faisceau lumineux projeté par le projecteur 302 dans un état de polarisation unique, c’est-à-dire associer une direction de polarisation préférentielle unique à chaque faisceau lumineux projeté.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le premier moyen de polarisation 302 comprend une combinaison de polariseurs linéaires et de modulateurs spatiaux de lumière ou SLM (de l’anglais « Spatial Light Modulator ») ou bien des modulateur ferroélectriques. Le mécanisme de modulation d’un modulateur spatial de lumière (SLM) repose sur une méthode qui modifie les propriétés du matériau de modulation et sur la manière dont le champ spatial d’un faisceau lumineux incident est modifié. Divers procédés comprenant des effets mécaniques, électro-optiques, thermo-optiques et magnéto-optiques peuvent être utilisés pour modifier les propriétés du matériau de modulation d'un modulateur spatial de lumière qui interagit avec une lumière incidente et transforme sa distribution de champ spatial. L'un des mécanismes de modulation les plus couramment utilisés aujourd'hui est le modulateur de lumière spatial électro-optique contenant des cristaux liquides comme matériau de modulation (LC-SLM de l’anglais « Liquid Crystal Spatial Light Modulator »).
Un polariseur linéaire permet la propagation d’ondes d’un faisceau lumineux qui se propagent selon une direction de propagation particulière. On parle parfois de filtre linéaire. Un polariseur linéaire peut ainsi privilégier une direction de propagation des ondes se trouvant dans un plan horizontal, vertical ou intermédiaire selon l’angle du polariseur. Différents types de polariseurs linéaires sont disponibles, notamment les polariseurs dichroïques, à réflexion, à double réfraction et à division du faisceau.
Les caractéristiques qui définissent généralement un polariseur linéaire sont ses capacités de transmission et d'absorption. Un axe de transmission, qui varie souvent en fonction de la classe du polariseur, détermine la quantité de lumière pouvant passer une barrière. L'axe absorbant ne permet pas à la lumière de traverser la barrière. Deux polariseurs peuvent être utilisés à 90 ° les uns des autres, de manière à ce que la lumière ne passe pas de l'autre côté de la barrière.
Les polariseurs dichroïques peuvent absorber des ondes lumineuses polarisées orientées dans une direction particulière. De telles variétés de polariseurs linéaires peuvent être constituées d'alcool polyvinylique ou d'un film polymère stratifié.
Le dispositif de traitement optique 30 comprend également une lentille holographique multi-focale 304. La lentille 304 est sensible aux états de polarisation de faisceaux lumineux, c’est-à-dire qu’elle réfléchit un faisceau lumineux polarisé avec une distance focale particulière qui dépend de l’état de polarisation de ce faisceau lumineux polarisé. Chaque faisceau lumineux polarisé est réfléchi par un élément réfléchissant de la lentille 304 avec une distance focale particulière.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le premier moyen de polarisation 303 polarise chaque faisceau lumineux dans un état de polarisation unique et un seul élément réfléchissant de la lentille 304 réfléchit le faisceau lumineux avec une distance focale unique déterminée par l’état de polarisation du faisceau lumineux. Le système optique 30 est alors configuré pour que chaque faisceau lumineux polarisé soit réfléchi avec une distance focale unique par un élément réfléchissant particulier de la lentille 304.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, les éléments réfléchissants de la lentille 304 sont des lames orientées à l’angle de Brewster (https://fr.wikipedia.org/wiki/Angle_de_Brewster) par rapport aux faisceaux lumineux polarisés. A l’angle de Brewster, une lumière polarisée p (parallèle à un plan d’incidence associé à un faisceau lumineux polarisé incident) n’est pas réfléchie et une majorité (plus de 80%) de la lumière polarisée s (perpendiculaire au plan d’incidence) est transmise. Un exemple de construction d’une lentille holographique multi-focale est décrit dans l’article de K. Hong et al. (« Full-color lens-array holographic optical element for three-dimensional optical see-through augmented reality”, January 2, 2004, vol. 39, n° 1, OPTICS LETTERS). Chaque lame de la lentille 304 est configurée pour réfléchir un faisceau lumineux polarisé incident à une distance focale particulière. Cette lame de la lentille 304 est déterminée en fonction de l’état de polarisation du faisceau lumineux polarisé incident. Chaque faisceau lumineux polarisé incident « voit » donc une seule lame particulière de la lentille 304 qui est déterminée selon son état de polarisation.
La lentille 304 réfléchit des faisceaux lumineux polarisés incidents avec des distances focales particulières différentes pour que les images flottantes représentées par ces faisceaux lumineux soient affichées sur des plans image situés à des distances différentes du point de vue 21.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, les lames de la lentille 304 sont des lames de verre et l’angle de Brewster est de l’ordre de 57°.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, les éléments réfléchissants de la lentille 304 sont des films fins de matériau sensible à l’état de polarisation d’un faisceau lumineux polarisé indicent.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, la lentille 304 est également sensible en angle d’incidence et le premier moyen de polarisation 303 est configuré pour définir des chemins optiques pour que les faisceaux lumineux polarisés incidents arrivent sur la lentille 304 avec des angles d’incidence particuliers différents. Ainsi, les éléments réfléchissants de la lentille 304 sont sélectionnés en fonction des angles d’incidence de ces faisceaux lumineux polarisés incidents.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le premier moyen de polarisation 303 est un prisme de Wollaston.
Le prisme de Wollaston est un instrument d'optique qui transforme un faisceau lumineux non polarisé en deux faisceaux lumineux de directions différentes, et de polarisations linéaires orthogonales entre elles. C'est donc un polariseur. Il est constitué de deux prismes de calcite ou de quartz accolés, dont les axes optiques sont orthogonaux entre eux.
Le dispositif de traitement optique 30 comprend également un deuxième moyen de polarisation 305 qui est synchronisé avec la fréquence d’affichage F du projecteur 302 pour produire des images flottantes qui se succèdent dans le temps. Le deuxième moyen de polarisation 305 est configuré pour polariser les faisceaux lumineux réfléchis dans une même direction de propagation pour affichage des images flottantes (I1 et I2 selon l’exemple de la ) sur des plans image définis à partir des distances focales fixées par la lentille 304. Le deuxième moyen de polarisation 305 permet de conserver le même perception des images flottantes par le conducteur du véhicule 10. Il permet également de choisir une polarisation optimale vis-à-vis de la réflexion du pare-brise 100. La illustre un exemple d’images flottantes I1 et I2 du système de réalité augmentée de la une fois que ces images sont affichées en superposition d’une scène routière réelle. La première image I1 est projetée à un instant temporel t1 et la deuxième image est projetée à un instant temporel t2 (t2<t1). La différence t2-t1 est telle que l’œil d’un conducteur du véhicule 10 puisse voir les images flottantes I1 et I2 sans scintillement.
Le système de réalité augmentée 3 est par exemple configuré pour la mise en œuvre des opérations décrites en regard des figures 1 à 4 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la .
Dans une première opération, des faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée sont projetés par le projecteur 302. Chaque faisceau lumineux comprend un ensemble de données représentatives d’une image flottante. Si plusieurs faisceaux lumineux sont projetés, ils sont décalés dans le temps.
Chaque image correspond à une matrice de pixels, à chaque pixel étant associées des informations de niveaux de gris, par exemple une information de niveau de gris codée sur 8, 10 ou 12 bits pour chaque canal couleur d’un espace couleur déterminé, par exemple RGB (de l’anglais « Red, Green, Blue » ou en français « Rouge, vert, bleu »).
Une première image est par exemple générée pour représenter graphiquement des informations représentatives de paramètre et/ou de l’état de fonctionnement du véhicule 10. Ces informations sont par exemple reçues de capteurs et/ou de systèmes embarqués dans le véhicule et mesurant des paramètres de contrôle du véhicule 10.
Une deuxième image est par exemple générée pour représenter graphiquement des informations sur le contexte ou l’environnement dans lequel évolue le véhicule 10. Ces informations sont par exemple reçues d’un ou plusieurs systèmes embarqués dans le véhicule 10, par exemple un ou plusieurs systèmes ADAS, d’autres véhicules en communication sans fil avec le véhicule 10, d’un dispositif de communication mobile en communication sans fil avec le véhicule 10, de l’infrastructure routière en communication sans fil avec le véhicule 10, d’un ou plusieurs dispositifs distants (par exemple un ou plusieurs serveurs du « cloud ») en communication sans fil avec le véhicule 10.
La première image est par exemple générée avec un niveau de luminosité plus élevé que la deuxième image. La première image est par exemple générée avec une représentation de type HDR (de l’anglais « High Dynamic Range » ou en français « Grande plage dynamique ») pour améliorer le rendu de la première image et pour améliorer la visibilité des premières informations affichées via cette première image.
La deuxième image est par exemple générée avec un niveau de transparence déterminé pour permettre au conducteur de voir le contenu graphique de la deuxième image tout en voyant le monde réel (par exemple l’environnement routier défilant devant le véhicule 10) au travers des objets graphiques virtuels formant la deuxième image.
Dans une deuxième opération, les faisceaux lumineux projeté sont polarisés dans des état de polarisation différents par le premier moyen de polarisation 303, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique.
Dans une troisième opération, chaque faisceau lumineux polarisé est réfléchi avec une distance focale particulière par un élément réfléchissant de la lentille 304 qui est déterminé selon l’état de polarisation du faisceau lumineux polarisé.
Dans une quatrième opération, les faisceaux lumineux réfléchis sont polarisés dans une même direction de propagation pour orienter ces faisceaux lumineux vers la surface 101 du pare-brise 100 dans le but d’être affichées dans des plans image définis par les distances focales différentes.
Le dispositif 4 est par exemple configuré pour la mise en œuvre de tout ou partie des opérations décrites en regard des figures 1 à 4 et/ou des étapes du procédé décrit en regard de la . Des exemples d’un tel dispositif 4 comprennent, sans y être limités, un équipement électronique embarqué tel qu’un ordinateur de bord d’un véhicule, un calculateur électronique tel qu’une UCE (« Unité de Commande Electronique »), un téléphone intelligent, une tablette, un ordinateur portable. Les éléments du dispositif 4, individuellement ou en combinaison, peuvent être intégrés dans un unique circuit intégré, dans plusieurs circuits intégrés, et/ou dans des composants discrets. Le dispositif 4 peut être réalisé sous la forme de circuits électroniques ou de modules logiciels (ou informatiques) ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels.
Le dispositif 4 comprend un (ou plusieurs) processeur(s) 40 configurés pour exécuter des instructions pour la réalisation des étapes du procédé et/ou pour l’exécution des instructions du ou des logiciels embarqués dans le dispositif 4. Le processeur 40 peut inclure de la mémoire intégrée, une interface d’entrée/sortie, et différents circuits connus de l’homme du métier. Le dispositif 4 comprend en outre au moins une mémoire 41 correspondant par exemple une mémoire volatile et/ou non volatile et/ou comprend un dispositif de stockage mémoire qui peut comprendre de la mémoire volatile et/ou non volatile, telle que EEPROM, ROM, PROM, RAM, DRAM, SRAM, flash, disque magnétique ou optique.
Le code informatique du ou des logiciels embarqués comprenant les instructions à charger et exécuter par le processeur est par exemple stocké sur la mémoire 41.
Selon différents exemples de réalisation particuliers et non limitatifs, le dispositif 4 est couplé en communication avec d’autres dispositifs ou systèmes similaires et/ou avec des dispositifs de communication, par exemple une TCU (de l’anglais « Telematic Control Unit » ou en français « Unité de Contrôle Télématique »), par exemple par l’intermédiaire d’un bus de communication ou au travers de ports d’entrée / sortie dédiés.
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 comprend un bloc 42 d’éléments d’interface pour communiquer avec des dispositifs externes, par exemple un serveur distant ou le « cloud », d’autres nœuds du réseau ad hoc. Les éléments d’interface du bloc 42 comprennent une ou plusieurs des interfaces suivantes :
- interface radiofréquence RF, par exemple de type Bluetooth® ou Wi-Fi®, LTE (de l’anglais « Long-Term Evolution » ou en français « Evolution à long terme »), LTE-Advanced (ou en français LTE-avancé) ;
- interface USB (de l’anglais « Universal Serial Bus » ou « Bus Universel en Série » en français) ;
- interface HDMI (de l’anglais « High Definition Multimedia Interface », ou « Interface Multimedia Haute Definition » en français) ;
- interface LIN (de l’anglais « Local Interconnect Network », ou en français « Réseau interconnecté local »).
Selon un autre exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 comprend une interface de communication 43 qui permet d’établir une communication avec d’autres dispositifs (tels que d’autres calculateurs du système embarqué) via un canal de communication 430. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un transmetteur configuré pour transmettre et recevoir des informations et/ou des données via le canal de communication 430. L’interface de communication 43 correspond par exemple à un réseau filaire de type CAN (de l’anglais « Controller Area Network » ou en français « Réseau de contrôleurs »), CAN FD (de l’anglais « Controller Area Network Flexible Data-Rate » ou en français « Réseau de contrôleurs à débit de données flexible »), FlexRay (standardisé par la norme ISO 17458) ou Ethernet (standardisé par la norme ISO/IEC 802-3).
Selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif, le dispositif 4 peut fournir des signaux de sortie à un ou plusieurs dispositifs externes, tels qu’un écran d’affichage 440, un ou des haut-parleurs 450 et/ou d’autres périphériques 460 (par exemple le projecteur 32) via respectivement des interfaces de sortie 44, 45 et 46. Selon une variante, l’un ou l’autre des dispositifs externes est intégré au dispositif 4.
Le procédé est par exemple mis en œuvre par un dispositif embarqué dans le véhicule 10, par exemple par un ou plusieurs processeurs embarqués dans le véhicule 10 (par exemple le dispositif 4 de la ) et/ou par le système de réalité augmenté de la .
Dans une première étape 51, des faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée sont projetés par le projecteur 302. Chaque faisceau comprend un ensemble de données représentatives d’une image flottante. Si plusieurs faisceaux lumineux sont projetés, ils sont décalés dans le temps.
Dans une deuxième étape 52, les faisceaux lumineux projetés sont polarisés dans des état de polarisation différents par le premier moyen de polarisation 303, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique.
Dans une troisième étape 53, chaque faisceau lumineux polarisé est réfléchi avec une distance focal particulière par un élément réfléchissant de la lentille 304 qui est déterminé selon l’état de polarisation du faisceau lumineux polarisé.
Dans une quatrième étape 54, les faisceaux lumineux réfléchis sont polarisés dans une même direction de propagation pour orienter ces faisceaux lumineux vers une surface 101 du pare-brise 100 dans le but d’afficher les images flottantes.
Selon une variante de réalisation, les variantes et exemples des opérations décrits en relation avec les figures 1 à 4 s’appliquent aux étapes du procédé de la .
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux exemples de réalisation décrits ci-avant mais s’étend à un procédé de traitement optique de faisceaux lumineux qui inclurait des étapes secondaires sans pour cela sortir de la portée de la présente invention. Il en serait de même d’un dispositif configuré pour la mise en œuvre d’un tel procédé.
La présente invention concerne également un système de réalité augmenté pour véhicule comprenant une unité de contrôle 301 et un dispositif 30 de traitement optique de faisceaux lumineux de la .
La présente invention concerne également un véhicule, par exemple automobile ou plus généralement un véhicule autonome à moteur terrestre, comprenant le dispositif 30 de traitement optique de faisceaux lumineux ou le système 3 de la .
Claims (10)
- Procédé de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images d’un système de réalité augmentée pour véhicule, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
- projection (51) de faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée, chaque faisceau lumineux comprenant un ensemble de données représentatives d’une image flottante, lesdits faisceaux lumineux étant décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur du véhicule puisse voir les images flottantes sans scintillement ;
- polarisation (52) des faisceaux lumineux projetés dans des états de polarisation différents, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique ;
- réflexion (53) de chaque faisceau lumineux polarisé avec une distance focale particulière déterminée selon l’état de polarisation dudit faisceau lumineux polarisé ; et
- polarisation (54) des faisceaux lumineux réfléchis dans une même direction de propagation. - Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins une image flottante comprend des informations représentatives d’un état de fonctionnement du véhicule (10), lesdites informations étant représentées par des objets virtuels dans ladite au moins une image flottante et correspondant à tout ou partie des informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- une information représentative de vitesse instantanée ; et/ou
- une information représentative de rotation d’un arbre moteur ; et/ou
- une information représentative d’un kilométrage parcouru ; et/ou
- une information représentative d’un niveau de carburant ; et/ou
- une information représentative d’une température d’un liquide de refroidissement moteur ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’alerte ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin d’avertissement ; et/ou
- au moins une information représentative d’un témoin de signalisation de fonctionnement d’un système embarqué,
et pour lequel au moins une autre image flottante comprend des informations représentatives d’un environnement dudit véhicule (10), lesdites informations étant représentées par des objets virtuels dans ladite au moins une autre image flottante, et correspondant à tout ou partie des informations suivantes, selon toutes combinaisons possibles :
- des informations représentatives de cartographie dudit environnement ; et/ou
- des informations représentatives de navigation dudit véhicule ; et/ou
- une information représentative d’un objet détecté dans ledit environnement ; et/ou
- une information représentative d’un évènement détecté dans l’environnement. - Dispositif (30) de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images flottantes d’un système de réalité augmentée pour véhicule, ledit dispositif comprenant :
- un projecteur de faisceaux lumineux de lumière cohérente et à polarisation contrôlée, chaque faisceau lumineux comprenant un ensemble de données représentatives d’une image flottante, lesdits faisceaux lumineux étant décalés dans le temps pour que l’œil d’un conducteur du véhicule puisse voir les images flottantes sans scintillement ;
- un premier moyen de polarisation de faisceaux lumineux dans des états de polarisation différents, chaque faisceau lumineux étant polarisé dans un état de polarisation unique, ledit premier moyen de polarisation étant couplé et synchronisé avec une fréquence d’affichage du projecteur ;
- une lentille holographique multi-focale sensible aux états de polarisation de faisceaux lumineux ; et
- un deuxième moyen de polarisation de faisceaux lumineux dans une même direction de propagation, ledit deuxième moyen de polarisation étant configuré pour être synchronisé avec la fréquence d’affichage du projecteur. - Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le premier moyen de polarisation comprend une combinaison de polariseurs linéaires et de modulateurs spatiaux de lumière.
- Dispositif selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le premier moyen de polarisation polarise chaque faisceau lumineux dans un état de polarisation unique et un seul élément réfléchissant de la lentille holographique multi-focale réfléchit ledit faisceau lumineux avec une distance focale unique déterminée par l’état de polarisation dudit faisceau lumineux.
- Dispositif selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel la lentille holographique multi-focale comprend des lames réfléchissantes orientées à des angles de Brewster par rapport aux faisceaux lumineux polarisés.
- Dispositif selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel la lentille holographique multi-focale comprend des films fins de matériau sensible à l’état de polarisation d’un faisceau lumineux polarisé indicent.
- Dispositif selon l’une des revendications 3 à 7, dans lequel la lentille holographique multi-focale est également sensible en angle d’incidence et le premier moyen de polarisation est configuré pour définir des chemins optiques pour que les faisceaux lumineux polarisés incidents arrivent sur la lentille holographique multi-focale avec des angles d’incidence particuliers différents.
- Système de réalité augmentée (3) pour véhicule, ledit système comprenant une unité de contrôle configurée pour un traitement de données reçues de capteurs d’un véhicule et/ou de systèmes embarqués dans le véhicule et/ou de dispositifs distants et reliés au véhicule, et un dispositif (30) de traitement optique de faisceaux lumineux selon l’une des revendications 3 à 8.
- Véhicule (10) comprenant le dispositif (30) de traitement optique de faisceaux lumineux selon l’une des revendications 3 à 8 ou le système de réalité augmentée selon la revendication 9.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2106609A FR3124279B1 (fr) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Procédé et dispositif de traitement optique de faisceaux lumineux comprenant des ensembles de données représentatives d’images flottantes d’un système de réalité augmentée pour véhicule |
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR2106609 | 2021-06-22 | ||
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| FR3124279B1 FR3124279B1 (fr) | 2024-02-16 |
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ID=78820805
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|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010002956A1 (de) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Head-up Display für Fahrzeuge |
| EP3805843A1 (fr) * | 2018-05-31 | 2021-04-14 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Système et procédé d'affichage tête haute, véhicule, dispositif d'affichage tête haute, et support de stockage lisible par ordinateur |
| EP3816710A1 (fr) * | 2018-06-29 | 2021-05-05 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Dispositif d'affichage tête haute et son procédé d'affichage |
-
2021
- 2021-06-22 FR FR2106609A patent/FR3124279B1/fr active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102010002956A1 (de) * | 2010-03-17 | 2011-09-22 | Robert Bosch Gmbh | Head-up Display für Fahrzeuge |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| K. HONG ET AL.: "Full-color lens-array holographie optical element for three-dimensional optical see-through augmented reality", OPTICS LETTERS, vol. 39, no. 1, 2 January 2004 (2004-01-02) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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